CN102164805B - 包括第一转向构件和第二转向构件的液压转向系统及包括液压转向系统的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆(210)的液压转向系统(200),该液压转向系统包括第一转向构件(10)和第二转向构件(50),其中第一转向构件(10)以可操作方式连接到第一转向阀单元(30),该第一转向阀单元包括第一转向阀,并且其中,优先级阀(20)控制液压流体向一个或多个转向缸(40)的流动,所述转向缸提供车辆(210)在期望的转向方向上的转向,其中优先级阀(20)使利用第一转向构件(10)进行的转向优先于利用第二转向构件(50)进行的转向。第二转向阀(110)设置成能够与比例流量控制阀(120)以功能上可操作的方式串联,其中第二转向阀(110)和/或比例流量控制阀(120)至少由第二转向构件(50)控制。
Description
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的、包括第一转向构件和第二转向构件的液压转向系统以及包括液压转向系统的车辆。
背景技术
工程机械(也称建筑设备或建筑车辆,例如挖掘机或轮式装载机)是这样一种车辆:它针对崎岖不平的越野环境而设计并且在崎岖不平的越野环境中使用,在所述崎岖不平的越野环境中,卡车和客车都无法运转,或者,如果在这样的环境中运转,当遇到这些崎岖不平的状况时,卡车和客车可能会损坏。
在现有技术中,已知为这种工程机械提供方向盘和另外的操纵杆转向装置,该操纵杆转向装置提供对转向方向的开/关控制。通常,该操纵杆用于控制作业工具(例如挖掘机铲斗),而转向装置安装在允许挖掘机车轮转向的操纵杆上。
US 6,408,977 B1公开了一种使移动式工程机械的前轮转向的方法。通常的方向盘联接到另外的操纵杆转向装置。在方向盘转动的同时,不可能通过操纵杆转向装置进行转向。压力传感器根据方向盘的使用而给出输出,并且该信号禁止操纵杆转向装置的使用。此外,如果方向盘不转动,而是工程机械以超过特定的可容许阈值的高速度直着向前移动(例如处于在道路上的行驶模式下),操纵杆转向装置的使用也被禁止。
US 2007/0209356 A1公开了一种包括液压系统的车辆,该液压系统包括与第一用户输入装置相关联的第一转向阀和与第二用户输入装置相关联的第二转向阀。该第一用户输入装置是方向盘,而第二用户输入装置是操纵杆。该液压系统构造成通过优先级阀使第一输入装置优先于第二输入装置。该液压系统包括单一液压回路。在优先级阀与为第二转向阀提供先导压力的两个螺线管控制阀之间布置有控制回路。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆的液压转向系统,其增加了操作者的舒适感和操作的安全性。本发明的另一个目的是提供一种用于以舒适的方式操作车辆的液压转向系统的适当方法。
这些目的通过独立的权利要求的特征得以实现。其它权利要求和说明公开了本发明的有利实施例。
根据本发明的第一方面,提出了一种车辆的液压转向系统,该液压转向系统包括第一转向构件和第二转向构件,其中第一转向构件以可操作方式连接到第一转向阀单元,该第一转向阀单元包括第一转向阀,并且其中,优先级阀控制液压流体向一个或多个转向缸的流动,所述一个或多个转向缸提供了该车辆在期望的转向方向上的转向;其中在第一转向构件受到操作的情况下,所述优先级阀使利用第一转向构件进行的转向优先于利用第二转向构件进行的转向。
第二转向阀单元设置成包括第二转向阀。优先级阀通过液压流体负载管线连接到第二转向阀单元。第二转向阀设置成就液压流体连接而言能够与比例流量控制阀以功能上可操作的方式串联,其中在第一运转模式中,当第一转向构件没有被操作时,第二转向阀和/或比例流量控制阀由第二转向构件控制,而在第二运转模式中,当第一转向构件被操作时,第二转向阀单元和第一转向阀单元同时被使用。
有利地,该控制能够通过电信号、或者通过液压先导信号、或者通过电磁信号来实现。
有利地,第二转向阀由第一控制信号控制,而比例流量控制阀由第二控制信号控制,所述第二控制信号来自第二转向构件的与第二转向构件的致动相对应的电输出信号。第二转向构件的输出可以用作电子控制单元的输入,该电子控制单元将计算待发送至比例流量阀和第二转向阀的两个控制信号。
具体地,本发明能够用来使工程机械的接地元件转向,例如前接地元件或后接地元件或者所有这样的元件。接地元件可以是车轮、履带等。可能的是,当转动方向盘或操作操纵杆时,挖掘机的前轮和后轮这两者能够同时协调地进行转向。此外,通常来说,带履带的工程机械和带车轮的工程机械转向时的不同在于:例如左侧履带逆时针方向移动而右侧履带顺时针方向移动(或者反之亦然),或者,两条履带中仅有一条移动而另一条被阻挡。具体地,移动式工程机械可以是挖掘机。
第一转向构件例如能够是方向盘,而第二转向构件能够是操纵杆上的致动器。除了由第一转向构件(例如方向盘)致动的通常的转向之外,还可以布置有操纵杆转向装置。但是,第一转向构件也能够是操纵杆、滑动致动器等。本发明为操作者提供了更好的控制和舒适性以及工程机械的、提高的安全性和转向功能的可控性。
优选地,第一控制信号可以是接通/切断信号,该信号可以响应于第二转向构件而施加到第二转向阀,以选择转向方向。具体地,该阀可以包括3个位置,“左接通”、“右接通”和“左右都切断”,其表述为“左-接通/右-接通/都切断”,从而以简短的形式描述了阀“左-接通”或“右-接通”或“都切断”的三种可能的状态。第二控制信号能够是脉冲宽度调制(“PWM”)信号,或者是脉冲频率调制(“PFM”)信号或脉冲阶梯调制(“PSM”)信号,该PWM信号、PFM信号或PSM信号可以响应于第二转向构件而施加到比例流量控制阀,以控制转向特性。
有利地,两个阀可以由产生自公用信号源(即第二转向构件的致动)的两种不同的电信号来控制。第二转向构件可以是能用拇指操作的拇指滑块、拇指轮或帽开关(也称“迷你操纵杆”)。第二转向构件可以包括自定心特征,当第二转向构件不在运转中或没有正被操作时,所述特征把第二转向构件带回到中立的默认位置。
根据本发明的进一步开发,就液压流体的流动而言,第二转向阀和比例流量控制阀可以串联地连接。就在液压系统中提供液压压力的液压泵而言,比例流量控制阀可以在第二转向阀上游。
具体地,第二转向阀也可以被称为“三位四通”阀,在现有技术中已知,表述“三位四通”表示阀具有4个流体端口和3个位置。第二转向阀可以借助于一个或多个电磁阀的帮助而被控制,所述电磁阀使阀在不同位置间切换。
比例流量控制阀控制液压流体流的量,所述液压流体流被发送到车辆的转向缸并且可以由电子控制单元(“ECU”)控制,由此提供控制特性的多种可能性,比如平滑的、迅速的、线性和非线性等的转向运动,以此作为对第二转向构件的致动的响应。举个例子,如果第二转向构件是拇指滑动器,则该转向特性可以对拇指滑动器的滑动偏转平滑地或快速地或线性地作出反应。
第二转向阀和比例流量控制阀的组合以及它们的串联连接产生了另外的安全特征。由于两个阀由不同类型的信号控制,例如在第二转向阀的情况中是接通/切断信号,且例如在比例流量阀的情况中是PWM信号,所以通过优选的串联连接以及对第二转向阀和比例流量控制阀的电控制,将极大地降低危险失效模式可能产生影响的风险。此外,通过把阀和它们的控制逻辑设计为故障安全模式,该风险将被进一步降低,因为这种设计将在相关阀故障的情况下通过阀来阻止液压流动。
转向阀和比例流量控制阀可以有利地形成阀单元,所述阀单元和第一转向阀并联连接,该所述阀单元对第一转向构件作出响应。但是,也有可以把它们分开布置在不同的阀单元中。重要的是,无论这两个阀物理上位于车辆中的液压转向回路内的何处,总是以它们能够功能上可操作地彼此串联的方式来操作这两个阀。
第二转向构件可以有利地集成在操纵杆中。优选地,第二转向构件可以有利地是拇指滑块、拇指轮、帽开关中的一种,其能够用拇指操作且布置在操纵杆的上部。操纵杆可以用来控制连接到车辆上的工具,例如挖掘机铲斗。由此,当操作者正操作该车辆的工具时,转向可以由操作者非常灵敏地控制。
第一压力传感器可以连接到在优先级阀和第一转向阀单元之间的液压流体负载管线上,其中该压力传感器的输出与第二转向构件相联接,从而能够根据压力传感器的输出信号来控制第二转向单元的激活。
另外或可替代地,另一个第二压力传感器连接到在优先级阀和第一转向阀单元之间的液压流体负载管线上,其中该压力传感器的输出与第二转向构件相联接,从而能够根据由该另一个压力传感器测得的实际压力信号对施加到第二转向阀和/或比例流量控制阀的控制信号进行调制。
第一压力传感器具体地可以向控制优先级阀的ECU输出可以是模拟输入的信号。由于第一转向构件的运动,液压流体负载管线中的压力增大。如果第一转向构件不在使用中,则液压流体负载管线中的压力低,例如处在液压箱压力水平。因此,当第一转向构件受到操作且第一传感器的压力信号相应地改变时,第一传感器的压力信号可以用来断开给第二转向阀和比例流量控制阀的电信号,因此为第一转向构件提供另外的电优先级。在车辆的控制例程中,这可以作为另外的安全特征来实现。
当第一转向构件被操作时,也可以机械方式提供对第二转向构件的阻止或禁止,但这通常没有必要。
此外,当车辆处于运转模式时,也可以电气地禁止第二转向单元的,在所述运转模式中,车辆能够移动并且车辆能够以超过特定的(预定的)速度极限的的速度行驶,例如当在公共道路上行驶时。
本发明的一个优点是:该系统很灵活,并且能够在不需要作大的硬件设计变动的情况下操作或改变气功能。
基于本质上相同的硬件,即第二转向阀单元,本发明提供了两种不同的运转模式。正如已经描述的,根据第一运转模式,当第一转向构件没有接合时,可以采用第二转向构件和第二转向阀单元来使工程机械的接地元件转向。
在本发明的第二运转模式中,第二转向阀起到第一转向构件的伺服单元的作用。在第二转向阀单元的、该优选的可选方式用途中,通过把液压流体的总旁通流的一部分添加到通常的液压流体流(优先级阀将在液压流体负载管线上施加相同的压力值),第一压力传感器和/或第二压力传感器的压力信号可以用来调制送往第二转向阀和比例流量控制阀以改变转向缸的反应的电控制信号。该特征可以视为转向运动的自动调制(伺服功能),该自动调制改变了用来使转向缸从一端移动到另一端的必需的方向盘转数。在第一压力传感器或第二压力传感器被用于此目的的情况下,当第一转向构件被操作时,第二转向阀单元将不会断开。在这种情况下,有利的是包括检测第一转向单元移动所沿的转向方向的转向方向传感器,即如果车辆将转向右手侧还是左手侧。
为了区别本发明中两种可选的运转模式,本发明中的该可选的第二运转模式可以制成能够由操作者例如通过诸如开关、杆等的致动器来选择,或者车辆控制单元能够简单地识别转向方向传感器的存在或者识别该传感器是否处于其激活的运转状态。这样的转向方向传感器可以存在,但是对于本发明的第一上述可选的运转模式而言是不必要的。有利的是,第二转向单元甚至在具有本质上相同的硬件的情况下也可以在这两种可选的方式中使用。
有利地,ECU设置成用于控制第二转向阀和/或比例流量控制阀。
根据本发明的另一个方面,提出一种用于控制车辆用液压转向装置的方法,包括运转地连接到第一转向阀单元和第二转向构件的第一转向构件,其中优先级阀控制液压流体向一个或多个转向缸的流动,所述一个或多个转向缸设置成用于使车辆沿着期望的转向方向转向,其中在第一转向构件被操作的情况下,优先级阀使利用第一转向构件进行的转向优先于利用第二转向构件进行的转向。
第二转向阀设置成能够与比例流量控制阀以功能上可操作的方式串联,其中第二转向阀和/或比例流量控制阀由第二转向构件控制。该控制有利地可以通过电信号或者通过液压先导信号或者通过电磁信号得以实现。
有利地,第一控制信号和第二控制信号均提取自与第二转向构件的致动相关的电输出信号,其中第一控制信号控制第二转向阀,而第二控制信号控制比例流量控制阀,其中第二转向阀和比例流量控制阀对第二转向构件作出响应。
具体地,本发明涉及通过操纵杆上的致动器使轮式挖掘机的前轮或后轮转向或者(以现有技术中已知的协调的方式)使前轮和后轮进行转向的方法。除了通常的通过方向盘致动的转向装置之外,还有操纵杆转向装置。
第二转向阀可以由用于使车辆沿着期望的转向方向转向的接通/切断信号控制(具体地是左-接通/右-接通/都切断)。比例流量控制阀可以例如由用于控制转向特性的脉冲宽度调制(“PWM”)信号来控制。也可以使用其它类型的调制信号,例如脉冲频率调制(“PFM”)或脉冲阶梯调制(“PSM”)信号。
根据本发明的第一运转模式,如果检测到第一转向构件的转向运动,则在第一转向阀和优先级阀之间的液压流体负载管线中的压力增大。根据该增加的压力,所述优先级阀依据在液压流体负载管线中的到达第一转向阀的至少一个压力信号来引导液压流的一部分的流动,由此通过操作第一转向构件,能够使例如挖掘机的车轮转向。转向优先级阀优选地是比例阀。阀的输出和来自第一转向阀的需要输入成比例。
如果液压流体负载管线中的压力等于或超过预定的压力极限,则第二转向阀单元被电切断。有利地,通过这两个特性可以保证利用第一转向构件的转向是优先的。
如果没有利用第一转向构件执行转向动作,但检测到了第二转向构件的转向动作,则第二转向阀单元的比例流量控制阀会被触发,其中同时,第二转向阀被控制成提供由第二转向构件的转向动作所指示的、期望的转向方向。
在本发明优选的实施例中,在第二运转模式下的车辆转向和车辆速度相互有联系。根据该出发点,如果在车辆变速器的允许使用第二运转模式的低档位情况下选择了第二运转模式,则不能够切换至不允许使用第二运转模式的较高档位,由此有效地限制车辆的可能的行驶速度,然而,如果车辆以超过特定速度极限的速度行驶(或者如果接合了车辆变速器的允许这样高速度的档位),则不能够选择第二运转模式。因此,在采用第二转向构件选择转向模式时,车辆的行驶速度被自动限制在低于特定速度上限的速度值。因此,在采用第二转向构件的转向模式的情况下,不可能同时选择比特定速度极限高的车辆行驶速度。
具体地,如果出现以下至少一种情况,就可以改善车辆的安全性:
-超过速度阈值的车辆高行驶速度阻止了选择使用第二转向构件的转向模式;
-选择采用第二转向构件的转向模式阻止了车辆的超过速度阈值的高行驶速度;
-选择与采用第二转向构件的转向模式不相容的档位阻止了选择使用第二转向构件的转向模式;
-选择采用第二转向构件的转向模式阻止了选择与采用第二转向构件的转向模式不相容的档位。
有利地,可以在包括液压转向装置的任何车辆或建筑设备中应用本发明。本发明对于诸如轮式挖掘机的工程机械尤其有用。
本发明尤其适用于车辆(尤其是建筑设备),在所述车辆中,(1)前轮或后轮转向,或者甚至前轮和后轮都以协调方式转向,如在轮式挖掘机中,或者履带式挖掘机的左手侧履带和右手侧履带等,或者,(2)该车辆或建筑设备被铰接,如具有不能够转向的车轮的轮式装载机或铰接式翻斗车。
本发明为操作者提供在操作过程中的、更高的舒适性来控制移动式工程机械,这通过给操作者提供下述转向控制来实现,即(i)转向控制能够易于由操作者处理,(ii)转向控制能够实现转向速度的平滑和成比例的控制,(iii)通过为给予转向优先级的装置提供诊断可能性,该转向控制增加了安全性,并且(iv)除了使用第二转向阀,通过使用ECU和比例液压流量控制阀的电子控制,该转向控制为实现另外的特征和功能提供了选择。
附图说明
通过以下对实施例的详细描述,可以最好地理解本发明以及上文所提及的目的及其它目的和优点,但本发明不限于实施例,其中:
图1是操纵杆的透视图,该操纵杆包括根据本发明优选实施例的第二转向构件;
图2是并入到根据本发明的车辆中的、优选的液压回路的液压图;
图3是描绘了根据本发明的、接合和断开第二转向构件的影响的流程图;并且
图4是描绘了根据本发明的对于由第二转向构件引起的、第一转向构件的转向影响进行调制的流程图。
具体实施方式
在图中,相同或相似的元件用相同的附图标记表示。附图仅是示意性表示,其目的并非旨在描述本发明的具体参数。此外,附图旨在描绘本发明的典型实施例,因此不应视为限制本发明的范围。
图1中的示例性实施例示出了操纵杆70的透视图,所述操纵杆70包括使诸如根据本发明优选实施例的移动式工程机械等的车辆(图2中的210)转向的转向构件50。车辆210包括接地元件,该接地元件在以下的示例性实施例中以车轮为例,但也能够是履带元件(履带)等,但在下文中,车辆以轮式挖掘机为例。
车辆的接地元件利用第一转向元件(图2中的转向元件10)转向,该第一转向元件对第一阀单元(图2中的30)产生影响,在下文中例如描述为方向盘10,但也能够是操纵杆、滑块等。另外,车辆提供第二转向构件50,其例如安装在操纵杆70上(见图1)。除了第一转向构件10外,还设置有第二转向构件50(图2),就挖掘机接地元件的转向而言,第一转向构件10优先于第二转向构件50。这意味着,只有当操作者没有主动地转动方向盘10时,挖掘机的车轮才响应第二转向构件50的转向运动。
第一转向构件10(例如方向盘)的实际位置对本发明的功能没有影响,因为第一转向阀单元30不使方向盘旋转(也称为“无反馈”型的转向单元)。根据本发明的第一运转模式,仅当第一转向构件10不在使用中时,第二转向构件50才可以使接地元件转向。
因此,在下面关于图3和图4进一步描述的前提条件下,车辆(图2中的210)可以切换到第二转向构件50(在本发明的优选实施例中,是切换到相应的转向阀单元(图2中的100)),仅当车辆(图2中的210)处于允许这样做的模式(例如,作业模式/客户模式)且不处于另一种模式(例如行驶模式)时才可以切换,所述行驶模式通常用于使车辆在公共道路上行驶(图2中的210)。另一个优选的前提条件(图3、图4)是车辆(图2中的210)不是处于所选择的、允许车辆(图2中的210)超过例如9千米/时的速度阈值的“行驶档位”。如果操作者正在使用第二转向构件50并且把“行驶档位”切换到高速(最高至35千米/时),则只要第二转向构件50被使用,车辆(图2中的210)就不会实际上切换到该高速档位。
第一转向构件10(图2)和第二转向构件50用来使轮式挖掘机的车轮(例如前轮或后轮)转向。在这样的轮式挖掘机中,通常使用一个或多个操纵杆来控制该机械的若干个部件或工具(例如挖掘机铲斗、臂或吊杆装置)的移动。当在挖掘机的作业模式下(例如不处于行驶模式)操作该挖掘机及这些部件或工具时,操作者将其两只手保持在这些操作杆上。优选地,第二转向构件50集成在这些操作杆之一中,从而操作者在不将手从操纵杆挪开的情况下就可以使用该转向功能。作为示例,在图1中示出了操作者的手如何舒适地接合在这样的操作杆70的杆72上。
第二转向构件50布置在操纵杆70的杆72的上部74中,并且可以由操作者的拇指12轻易地移动(优选地,如图1所示,从操作者角度观察,沿着第一基本方向向左或向右地双向移动)。可选地,第二转向构件50能够以如下方式布置在操纵杆70处:第二转向构件50能够沿着下述方向双向地移动,即(i)沿着与第一基本方向垂直且远离或朝着操作者的另一基本方向,或者(ii)沿着在前述两个基本方向之间的任意方向。通过使图1中的第二转向构件50朝着从操作者观察时的向左方向或向右方向移动,轮式挖掘机的车轮相应地沿着向左方向或向右方向转动,由此有利地使得能够以对于操作者来说直观的方式来操作所述另外的转向构件,例如,该转向构件向左移动使得挖掘机车轮也向左转向,反之,对于向右移动亦成立。
该转向可以通过将第二转向构件50的致动例如转换成电信号来实现,所述致动例如是:拇指激活滑块在其框架内的滑动移动或者拇指激活轮的旋转,所述电信号被传送至ECU 60。第二转向构件50的激活在图1中通过双向箭头52标明。挖掘机车轮相对于其直线向前的位置的转向角度将要改变为的速度是滑块从滑块框架中间的中立位置的位移幅度的函数。该函数可以是线性函数或者任何其它的非线性的单调函数。例如,将拇指滑块从滑块框架的一端经过中立位置滑动到框架的另一端(这种典型的位移可以是离该框架中间的中立位置±1cm)可以引起挖掘机车轮在两个极端位置之间(对应于使挖掘机车轮相对于其直行位置转向至最大程度的向左倾斜或向右倾斜)的相应旋转转向运动,这取决于所选择的控制函数。
图2示出了根据本发明的车辆210(仅通过两个车轮212R、212L和液压转向系统200粗略地表示)的液压回路的液压图。车辆210可以是任何类型的车辆,例如建筑设备或者建筑车辆,如轮式挖掘机。为了简单起见,下文中假设所述车辆210为轮式挖掘机。
下文中以简化方式示例为方向盘的第一转向装置10可操作地连接到第一转向阀单元30,所述第一转向阀单元30包括第一转向阀(没有具体说明)和其它部件。转向阀单元30是在现有技术中通常已知的常规装置,因此在此不作具体讨论。可以采用允许车轮利用液压部件转向的每一种在现有技术中已知的常规装置。
在现有技术中已知:由挖掘机210的操作者引起的第一转向装置10的激活(例如转动方向盘)使相应的液压流体在液压流体管线34L和34R之一内流动,因此向转向缸40的相应侧40R或40L提供液压能,从而使得各车轮212L、212R顺时针或逆时针地正确转动。车轮212L、212R可以设置有车轮制动器214R和214L,用于在挖掘机210的作业操作期间固定该车轮212L和212R。在现有技术中已知:液压流体由泵80加压,例如最高至200巴。为了释放液压压力,液压流体排放到在低压(例如2巴)或在大气压力下运转的液压箱90中。泵80通过流体管线连接到箱90。
优先级阀20布置在泵80和转向阀单元30之间。泵80连接到优先级阀20的泵端口P。优先级阀20通过下述管线连接到第一转向阀单元30:即(i)通过在优先级阀20的端口LS和转向阀单元30的类似端口LS之间的液压流体负载管线,以及(ii)通过在优先级阀20端口CF和第一转向阀单元30的端口P之间的泵管线22。压力开关38用于在第一转向阀单元30的端口P处的压力将低于预定值(例如5巴)的情况下提醒操作者,这表明来自泵80的液压流体(例如液压油)的供给故障。
优先级阀20以及因此第一转向阀单元30都响应第一转向构件10的转向动作。
压力传感器36附接到在优先级阀20的端口LS和第一转向阀单元30的相应端口LS之间的液压流体负载管线32。
通过液压管线24,优先级阀20的端口EF连接到第二转向阀单元100的端口P,所述第二转向阀单元100还具有端口A和端口B。端口A使第二转向单元阀100和转向缸40的右端口(右手侧40R)相连接,用于使车轮212R和212L向右(从上方看为顺时针方向)转向,并且端口B使第二转向单元阀100和转向缸40的左端口(左手侧40L)相连接,用于使车轮212R和212L向左(从上方看为逆时针方向)转动。
第二转向阀单元100包括转向阀110(下文中为了清楚起见,被称为“第二转向阀110”,以便将其与包含在第一转向单元30中的相对应的“第一转向阀”区别开来)和比例流量控制阀120,就液压流体连接而言该比例流量控制阀120与第二转向阀110串联连接。在该实施例中,第二转向阀110和比例流量控制阀120两者直接相互串联连接,并且都被包含在所述第二转向阀单元100内。但是,假如它们能够以功能上可操作的方式串联,则也能够使它们分开地布置。
比例流量控制阀120也可以以另一种设计布置,例如该设计可以使阀110、120以及管线102中的压力平衡器130和管线104中的泄压阀140连接为单独的部件。
转向阀110是三位四通阀,该三位四通阀
(i)在第一中间位置(如图2所示)阻塞液压流体的流动,
(ii)在第二位置为沿着一个方向朝向转向缸40的相应侧40R和40L的流体流动提供通路,并且,
(iii)在第三位置使到达转向缸40的相应侧40R和40L的流体流动方向反向,
因此使轮式挖掘机210的车轮212R和212L向右侧或左侧转动,并由此使挖掘机21能够向右侧或左侧移动。
利用经由管线102中的压力平衡器130的过量液压流体可以将比例流量控制阀120旁通,所述压力平衡器130由来自在比例流量控制阀120和第二转向阀110之间的液压流体激活,并且压力平衡器130通过端口T将液压流体引导至如下的箱,该箱优选是与连接到第一转向阀单元的箱90相同的箱。管线104中的泄压阀140保护比例流量控制阀120免于超压。连接第二转向阀110和液压箱90的返回管线108包括节流元件106,当液压流体(例如液压油)从转向缸40的相应侧40R或40L流出时,所述节流元件106保持一定的背压,这防止当接地元件212R和214L正在移动时的不必要移动。
第二转向阀110和比例流量控制阀120由ECU 60进行电控制(图1中描绘的ECU 60)。
第一转向阀(包含在第一转向阀单元30内)和第二转向阀110(包含在第二转向单元100内)都经由液压流体管线34L和34R连接到转向缸40的相应侧40L和40R,该第一转向阀经由第一转向单元30的端口L和R,而第二转向阀110经由第二转向阀单元100的端口A和B。
优先级阀20的运转状态决定了多少来自泵80的液压流体流将被发送到第一转向阀单元30的与优先级阀20的端口CF连接的常规转向阀,其余的来自泵80的液压流体流将被发送到第二转向阀单元100的与优先级阀20的端口EF连接的第二转向阀110。
液压系统200可以在两种可选的运转模式下使用。
根据第一运转模式,只有当与第一转向阀单元30功能性地连接的第一转向构件10未受到操作时,才可以使用第二转向阀单元100,由此确立有利的安全特性。
根据第二可选的运转模式,当第一转向构件10受到操作时,可以同时使用第二转向阀单元100和第一转向阀单元30。
在该后一种情况下,第二转向阀110可以有利地作为一种伺服单元而用于“调制”转向速度,例如放大或支持第一转向构件(图2中的方向盘10)的转向运动。第一转向阀单元30和第二转向阀单元100处于运转时的所谓转向“调制”是由系统自动处理的,而操作者仅操作第一转向构件,即转动方向盘10。由操作者对第二转向构件50(即,操纵杆70上的滑动器50)进行的、与操作者对方向盘10的操作并行的操作甚至是处于被抑制或者对实际的转向操作不产生任何影响的该转向调制模式(即第二运转模式)下。第二转向阀单元100的激活状态优选可以由计算机系统实现,并且可以独立于第二转向构件50的实际位置。实际上,第一转向构件10的运动会生成与管线32连接的压力传感器36的相应的输出信号,该输出信号可以用来(例如通过图1的ECU 60)改变第二转向阀单元100的状态。第二转向阀110的激活方向能够基于传感器42的输出信号,该传感器42能够是布置在与方向盘10连接的转向柱或转向轴处的机械传感器或霍尔传感器。发送到比例流量控制阀120的比例信号能够基于压力传感器36的输出信号。
在根据本发明的液压系统的转向可以由第二转向构件50执行的第一运转模式中,两种运转状态可以被区分开来。
1.在根据本发明的液压系统的第一运转模式的框架内使用的第一运转状态中,方向盘10受到操作者进行的转向运动控制。在这种情况下,在常规(第一)转向阀单元30和优先级阀20之间的液压流体负载管线32中的压力增大。优先级阀20将液压流体流切换至与液压流体负载管线32中的实际压力成比例的常规(第一)转向阀单元30。该压力的增加被压力传感器36检测到。
在本发明的第一实施例中(在根据本发明的液压系统的第一运转模式框架内使用),压力传感器36的表明液压流体负载管线32中的压力增大的传感器信号引起第二转向阀单元100的切断,这通过用于控制该阀单元100的电磁阀装置的电切断、即通过使第二转向阀110移动至其第一中间位置(如图2所示)而引起的第二转向阀110的切断来实现,其中,该第一中间位置(i)通过管线108使比例流量控制阀120的出口与箱90连接,并且(ii)阻塞与端口A、B的连接。比例流量控制阀120也将被切断,使得液压流体流将在例如7巴的低压下通过阀130和管线102被排放到箱90。因此,两个条件都可以用来确保利用第一转向构件10(例如方向盘)进行的转向优先于利用例如安装在操纵杆70(图1)上的第二转向构件50进行的转向。
第二转向阀单元100的两个阀110和120的开关应该优选同时被切断。如果仅比例流量控制阀120的开关被切断,则一侧(40L或者40R)、即液压流体管线(34L或者34R)之一将仍然通过第二转向阀110与箱90连接,这是不优选的情况,因为不能够沿着相反方向使方向盘10转向。如果仅第二转向阀110的开关被切断,则通过比例流量控制阀120的液压流体流将通过节流阀106和管线108被排放到箱90,这也是不优选的情况,因为这样的排放引起不希望的能量损失。
2.在第二运转状态下(在根据本发明的液压系统的第一运转模式的框架内使用),第一转向构件10(例如方向盘)不受任何转向运动的影响,但第二转向构件50由操作者操作。在这种情况下,第二转向阀单元100的比例流量控制阀120与优先级阀20的端口EF相连接,并且在端口P处供应有高泵压的液压流体。
第二转向阀110和比例流量控制阀120都由ECU 60控制,该ECU60接收(i)来自压力传感器36的压力信号,该压力信号表明第一转向构件10不工作,即不由挖掘机的操作者操作,以及(ii)电信号,该电信号与挖掘机210的操纵杆70上的第二转向构件50的转向致动相对应。因此,第二转向阀单元100的第二转向阀110和比例流量控制阀120都被电切换为接通,并且可以进一步接收来自ECU 60的电控制信号。
同时,第二转向阀单元100的第二转向阀110根据挖掘机210的车轮212R和212L的期望转向方向被移动至除中间位置以外的两个位置之一,并且相应地由ECU 60控制。用于选择第二转向阀110的转向方向的“左-接通/右-接通/都切断”信号和用于控制比例流量控制阀120的PWM信号(脉冲宽度调制信号)提取自第二转向构件50产生的同一电信号。该“左-接通/右-接通/都切断”信号表明转向的方向,即要加载转向缸40的左侧40L还是右侧40R。因此,根据该“左-接通/右-接通/都切断”信号,第二转向阀110移动至第二位置或第三位置。
当第二转向构件50沿远离其中间(“中立”)位置的路径移动时,车轮212R和212L应该按顺时针转向(即在图2中从上方看向右)。记住:“接通信号”意味着产生相应的接通-信号,以便把第二转向阀110移动至相应的位置,从而向液压流体提供通路,以使其分别流向转向缸40的两侧40R或40L之一以及从转向缸40的另一侧40L或40R流回。当第二转向构件50沿车轮212R和212L应当逆时针(即从上方看时向左)转向的路径移动时,第二转向阀110移动至相应的其它位置,从而提供液压流体的反向流动。
“切断信号”与对于第二转向阀110的左电磁阀和右电磁阀而言没有“接通信号”的情形相对应,因此使得该阀留在其中间位置(弹簧对中)。更特别的是,在没有“右-接通”信号且没有“左-接通”信号的情况下,阀110保持在其中间位置。在“右-接通”信号(和“左-切断”信号)的情况下,阀110移动至两种可能的外位置中相应的外位置。在左-接通信号(和右-切断信号)的情况下,阀110移动至两种可能的外侧部位置中相应的另一个外侧位置。
例如实施为拇指滑块的第二转向构件50优选具有三种不同状态:放置在滑块框架中间的中立状态,这与第二转向阀110的中间位置对应;当向左滑动时的左转状态,这与第二转向阀110的左侧位置对应;以及向右滑动时的右转位置,这与第二转向阀110的右侧位置对应。由于操作者即使在其操作方向盘10的同时也能够机械地移动滑块框架中的第二转向构件50,所以在本发明的基本版本中,与第二转向构件50的这三种状态对应的输出信号将总是可行的。但是,ECU 60确保这些输出信号将对第二转向阀单元100没有影响,即如果方向盘10受到操作,则并入第二转向阀单元100中的两个阀110与120都被切断。
PWM信号指示转向特性,具体地是转向速度,例如挖掘机的车轮212L和21R将以多快的速度转向。该信号与第二转向构件50的偏转成比例,例如与拇指滑块向滑块框架中间的中立位置的右侧或左侧的横向移动成比例,或者与拇指轮的旋转移动成比例。因此,比例流量控制阀120只将与第二转向构件50的致动程度成比例的液压流体流的量输送到第二转向阀110。过量的液压能、即液压流体由压力平衡器130排放并且通过管线102排放到液压箱90。
在本发明的第二实施例中(在根据本发明的液压系统的第二运转模式的框架内使用),当液压系统200处于其第一运转状态时,压力传感器36可以用来提供对转向速度的调制。
当第一转向构件10受到操作时(第一运转状态),优先级阀20将根据由液压流体负载管线32上的压力感应器36测得的压力水平而把来自泵80的所需的液压流体流供应到第一转向阀30。在这种情况下,来自泵80的过量的液压流体流将通过优先级阀20的端口EF被运送到第二转向阀110。
对于本发明的上述第一实施例(其中第二转向阀单元100在第一运转状态中断开,因此过量的液压流体流被排放到箱90)而言,可替代地,在第二实施例中,当操纵第一转向构件10时,可以使用该过量的液压流体流来将额外的液压流体流经由第二转向阀单元100带到转向缸40。
发送至比例流量控制阀120的信号与压力传感器36检测到的压力值有关。另外的传感器42、例如安装在转向柱或转向轴上的机械传感器或霍尔传感器(图2)可以给出第一转向构件10的操作方向(向左或向右),以允许将正确的控制信号(“左-接通”、“右-接通”)发送到第二转向阀110。
在进一步的开发中,转向传感器42可以用来检测转向方向和第一转向构件10的操作速度。在这种情况下,转向传感器42检测的速度值能够有利地取代由压力传感器36检测的压力值,从而作为输入来控制比例流量控制阀120。
图3示出了描绘与本发明的第一实施例对应的例程的流程图,该例程用于使第二转向构件50(图1)脱离,因此给予第一转向构件10(图2)优先级,如在此前的图1和图2中所描述的。该例程有利地能够在ECU(图1中的60)中执行。
本例程从步骤300开始。在随后的在步骤302中的子例程“前提条件函数”中,检查用于激活第二转向阀单元100(图2)的前提条件。优选地,该前提条件例如是:挖掘机(或是更普通的车辆)的发动机正在运行,和/或处于充足压力下的液压流体是可用的并且第一转向构件10没有在转向动作中受到操作。其它的前提条件可以是:为挖掘机/车辆选择了所允许的运转模式,如果在挖掘机/车辆控制中提供了一种或更多种这样的运转模式,则例如可以是轮式挖掘机的挖掘机铲斗起作用的运转模式。另外的前提条件可以是:所允许的行驶控制模式起作用(假设在挖掘机/车辆控制中设置有这样的行驶模式)。另外,也可以考虑应当起作用的其它保险装置和/或安全装置作为前提条件,例如控制锁定杆,如果操作者在挖掘机/车辆中,则所述控制锁定杆必须处于特定位置。此外,应满足的前提条件可以是:接合了车辆变速器的特定档位或者速度低于车辆的最大速度极限,高于该速度极限时,车轮的转向仅能通过方向盘10而不能通过第二转向构件50实现。如果前提条件之一未被满足,则第二转向构件50的电输出信号仍会发送到ECU 60。但是,ECU 60在这种情况下决定使第二阀单元100失效或禁止第二阀单元100。
如果所有实际给定的前提条件都满足,则可以在ECU 60中设定适当的标记,例如,如果所有的前提条件都满足,则该标记控制信号被设定为1,而如果这些前提条件中的一个或多个不满足,则该标记控制信号被设定为0。
在步骤304中,检查所有前提条件是否都满足。如果不满足(图中以“否”表示),则第二转向阀单元100的所有输出都关闭。因此在步骤320、322、324中,阀110、120是失效的。更具体地,在步骤320中,第二转向阀110右手侧的电磁阀(图3中的RH_sol)被电切断,从而使第二转向阀110的阀芯借助于位于相反侧上的弹簧而回到中立位置。在步骤322中,第二转向阀110的左手侧的电磁阀(图3中的LH_sol)被电切断,从而使第二转向阀110的阀芯借助于位于相反侧上的弹簧而回到中立位置,并且在步骤324中,比例流量控制阀120的电磁阀(图3中的PRV)被电切断,从而使比例流量控制阀120的阀芯借助于位于阀芯相反侧上的弹簧而回到其关闭位置,并且该例程结束于步骤350。
如果在步骤304中满足了所有必须满足的前提条件(图中在步骤304处以“是”表示),则在步骤306中将第二转向阀单元100的比例因子定义为与第二转向构件50(图1)的实际位置一致的值。这仅当来自第二转向构件50的信号表示第二转向构件50的除中立位置(x=0)以外的位置时才起作用。在该实施例中,在一侧的第二转向构件50的位置与来自另一侧的所述第二转向构件50的信号之间的关系是1比1,即如果x≠0,则该信号≠0。
在步骤308中,从存储器中读出电流特性曲线I(x),其与在第二转向构件50的实际位置x与将由ECU计算出的电流I之间的关系相对应,例如具有线性函数、非线性函数或单调函数的形式。在步骤310中,根据所选的与比例因子scal_f成比例的I(x)来计算PWM占空比。在步骤312中,ECU根据所产生的PWM占空比将输出信号(设定的PRV)发送到比例流量控制阀120。
在步骤314中,判定该比例因子scal_f是否>0。如果答案为否定(图中在步骤314处以“否”表示),则在步骤316中判定该比例因子sacl_f是否<0。如果该答案也为否定(图中在步骤316处以“否”表示),则执行前述步骤320、322、324,并且第二转向阀单元100失效。在这种情况下,比例因子sacl_f=0。该例程结束于步骤350。
如果比例因子sacl_f<0(图中在步骤316处以“是”表示),则在步骤340中接通第二转向阀110的左手侧电磁阀(LH_sol),即加载转向缸40的左手侧40L。如果比例因子scal_f>0(图中在步骤314处以“是”表示),则在步骤330中接通第二转向阀110的右手侧电磁阀(RH_sol),即加载转向缸40的右手侧40R。该例程结束于步骤350。
图4示出了描绘与本发明的第二实施例对应的例程的流程图,该例程用于在操作第一转向构件(图2中的转向盘10)时使用第二转向单元(图2中的100)作为转向速度的调制装置。
压力传感器36(图2)可以用来控制提供给比例流量控制阀120的信号,并且方向传感器42(图2)可以用来控制提供给第二转向阀110的信号。
在进一步的开发中,也使用传感器42,以便知道第一转向构件10的操作的精确速度,并因此用来提供对通过比例流量控制阀120被发送到转向缸40的额外的液压流体流的、更精确的控制。
该例程由步骤400开始。在随后的在步骤402中的子例程“前提条件函数”中,检查用于激活第二转向阀单元100(图2)的前提条件。优选地,该前提条件是:挖掘机(或是更普通的车辆)的发动机正在运行,和/或在充足压力下的液压流体是可用的并且第一转向构件10没有在转向动作中受到操作。其它的前提条件可以是:为挖掘机/车辆选择了所允许的运转模式,如果在挖掘机/车辆控制中提供一种或更多种这样的运转模式,则例如可以是轮式挖掘机的挖掘机铲斗起作用的运转模式。另外的前提条件可以是所允许的行驶控制模式起作用(假设在挖掘机/车辆控制中设置有这样的行驶模式)。另外,也可以考虑应当起作用的其它保险装置和/或安全装置作为前提条件,例如控制锁定杆,如果操作者在挖掘机/车辆中,则所述控制锁定杆必须处于特定位置。此外,应满足的前提条件可以是:接合了车辆变速器的特定档位或者速度低于车辆的最大速度极限,高于该速度极限时,车轮的转向仅能通过方向盘10而不能通过第二转向构件50实现。如果前提条件之一未被满足,则第二转向构件50的电输出信号仍会发送到ECU 60。但是,ECU 60在这种情况下决定使第二阀单元100失效或禁止第二阀单元100。
如果所有实际给定的前提条件都满足,则可以在ECU 60中设定适当的标记,例如,如果所有的前提条件都满足,则该标记控制信号被设定为1,而如果这些前提条件中的一个或多个不满足,则该标记控制信号被设定为0。
在步骤404中,检查所有前提条件是否都满足。如果不满足(图中在步骤404处以“否”表示),则第二转向阀单元100的所有输出都关闭。因此在步骤420、422、424中,阀110、120是失效的。更具体地,在步骤420中,第二转向阀110右手侧的电磁阀(图4中的RH_sol)被电切断,从而使第二转向阀110的阀芯借助于位于相反侧上的弹簧而回到中立位置。在步骤422中,第二转向阀110左手侧的电磁阀(图4中的LH_sol)被电切断,从而使第二转向阀110的阀芯借助于位于相反侧上的弹簧而回到中立位置,并且在步骤424中,比例流量控制阀120的电磁阀(图4中的PRV)被电切断,从而使比例流量控制阀120的阀芯借助于位于阀芯相反侧上的弹簧而回到其关闭位置,并且该例程结束于步骤450。
如果在步骤404中满足了所有必须满足的前提条件(图中在步骤404处以“是”表示),则在步骤406中将第二转向阀单元100的比例因子定义为与第二转向构件50(图1)(如果操作者使用了该第二转向构件50)的位置一致的值,或者定义为与来自压力传感器36(图2)的压力值P和来自第一转向构件传感器42(如果操作者使用了第一转向构件10)的转向方向S(向左或向右)一致的值。在步骤418中,该P和S信号作为步骤406的输入被传送。
在进一步的开发中,还可以基于第一转向构件(图2中的10)的致动速度的值来计算比例因子scal_f。
在步骤408中,从存储器中读出电流特性曲线I(x),其与在值scal_f与将由ECU计算出的电流I之间的预定关系相对应,例如具有线性函数、非线性函数或单调函数的形式。在步骤410中,根据所选的I(x)来计算PWM占空比。在步骤412中,ECU根据所产生的PWM占空比值O(x)将输出信号(设定的PRV)发送到比例流量控制阀120。O(x)是限定给定曲线I(x)的PWM占空比(以%表示)和比例因子scal_f的特征函数,其中与根据图3的实施例的PWM占空比的计算相比,比例因子scal_f可以根据来自压力传感器36(图2)的压力值P和转向方向S而变化。“占空比”是指:在一个周期中,“有电流”相对于“无电流”状况出现的百分比(100%占空比意味着全电流)。
在步骤414中,判定该比例因子scal_f是否>0。如果答案为否定(图中在步骤414处以“否”表示),则在步骤416中判定该比例因子sacl_f是否<0。如果该答案也为否定(图中在步骤416处以“否”表示),则执行前述步骤420、422、424,并且第二转向阀单元100失效。在这种情况下,比例因子sacl_f=0,该例程结束于步骤450。
如果比例因子sacl_f<0(图中在步骤416处以“是”表示),则在步骤440中接通第二转向阀110的左手侧的电磁阀(LH_sol),即加载转向缸40的左手侧40L。如果比例因子scal_f>0(图中在步骤414处以“是”表示),则在步骤430中接通第二转向阀110的右手侧电磁阀(RH_sol),即加载转向缸40的右手侧40R。该例程结束于步骤450。
所提出的用于控制液压转向系统200的系统与方法有利地提高了当操纵员使用车辆(例如移动式工程机械)时的舒适度,在所述车辆中使用了两个转向系统,例如一个在行驶期间使用,而另一个在操纵工程机械的工具期间或在行驶速度低于车辆的预定最大速度时使用。
本发明不限于上述实施例。例如,图2中描述的液压回路可以容易地适用于铰接式车辆(例如轮式装载机或铰接式翻斗车),在所述铰接式车辆中,车辆的车轮不转动,但是车辆的整个前部相对于其后部旋转。在这种情况下,转向缸40将不用于使车辆的(前或后)车轮转向,其将用于相对于车辆的另一部分(这里指具有后轮的后部)来铰接铰接式车辆的一部分(例如具有前轮的前部),从而使整个车辆的移动向左或向右。
此外,图2中的液压转向装置可以用来使多于一个的转向缸40转向。例如,该实施例可以进一步发展为使两个或更多个这样的转向缸转向,每一个转向缸使装备有四个车轮(两个在车辆前方,两个在车辆后方)或六个车轮(例如两个在车辆前方,四个在车辆后方)的车辆中的一个车轮转向,从而使每个车轮的转向过程以适当方式(通过一个或多个ECU)进行协调,以便能够以最佳方式实现车辆的、期望的整个运动。
Claims (24)
1.一种用于车辆(210)的液压转向系统(200),所述液压转向系统(200)包括第一转向构件(10)和第二转向构件(50),其中所述第一转向构件(10)以可操作方式连接到第一转向阀单元(30),所述第一转向阀单元(30)包括第一转向阀,并且其中,优先级阀(20)控制液压流体向一个或多个转向缸(40)的流动,所述一个或多个转向缸(40)提供所述车辆(210)在期望的转向方向上的转向,其中,所述优先级阀(20)使利用所述第一转向构件(10)进行的转向优先于利用所述第二转向构件(50)进行的转向,其中第二转向阀单元(100)设置成包括第二转向阀(110),其特征在于,所述优先级阀(20)通过液压流体负载管线(24)连接到所述第二转向阀单元(100),并且所述第二转向阀(110)就所述液压流体负载管线而言能够与比例流量控制阀(120)以功能上可操作的方式串联,其中在第一运转模式中,当所述第一转向构件(10)没有被操作时,所述第二转向阀(110)和/或所述比例流量控制阀(120)至少由所述第二转向构件(50)控制,而在第二运转模式中,当所述第一转向构件(10)被操作时,所述第二转向阀单元(100)和所述第一转向阀单元(30)同时被使用。
2.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,所述第二转向阀(110)由第一控制信号控制,而所述比例流量控制阀(120)由与所述第二转向构件(50)的致动相对应的第二控制信号控制。
3.根据权利要求2所述的转向系统,其特征在于,所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第二转向构件(50)的输出信号是电信号或液压先导信号或电磁信号中的一种。
4.根据权利要求2或3所述的转向系统,其特征在于,所述第一控制信号是接通/切断信号,所述接通/切断信号能够响应于所述第二转向构件(50)而施加到所述第二转向阀(110),以选择转向方向。
5.根据权利要求2或3所述的转向系统,其特征在于,所述第二控制信号是PWM信号、PFM信号或PSM信号中的一种,所述PWM信号、PFM信号或PSM信号能够响应于所述第二转向构件(50)而施加到所述比例流量控制阀(120),以控制转向特性。
6.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,所述第二转向阀(110)和所述比例流量控制阀(120)形成所述第二转向阀单元(100),所述阀单元(100)和所述第一转向阀单元(30)并联连接,所述第一转向阀单元(30)对所述第一转向构件(10)作出响应。
7.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,所述车辆(210)包括作业工具以及用于控制所述作业工具移动的操纵杆(70),所述第二转向构件(50)被集成在所述操纵杆(70)中。
8.根据权利要求7所述的转向系统,其特征在于,所述第二转向构件(50)是拇指滑块、拇指轮、帽开关中的一种,所述拇指滑块、拇指轮、帽开关能够用拇指操作且布置在所述操纵杆(70)的上部(74)。
9.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,压力传感器(36)连接到位于所述优先级阀(20)和所述第一转向阀单元(30)之间的液压流体负载管线(32),其中,所述压力传感器(36)联接到所述第二转向构件(50),从而能够根据所述压力传感器(36)的输出信号来控制所述第二转向单元(100)的激活。
10.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,压力传感器(36)连接到位于所述优先级阀(20)和所述第一转向阀单元(30)之间的液压流体负载管线(32),其中,所述压力传感器(36)联接到所述第二转向构件(50),从而能够根据实际的压力信号对施加到所述第二转向阀(110)和/或所述比例流量控制阀(120)的控制信号进行调制。
11.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,还设置有电子控制单元(60),以控制所述第二转向阀(110)和/或所述比例流量控制阀(120)。
12.根据权利要求1所述的转向系统,其特征在于,还设置有转向传感器(42),以感测所述第一转向构件(10)的转向方向和/或操作速度。
13.一种用于控制车辆(210)用的液压转向系统(200)的方法,所述液压转向系统(200)包括第一转向构件(10)和第二转向构件(50),所述第一转向构件(10)以可操作方式连接到第一转向阀单元(30),其中,优先级阀(20)控制液压流体向一个或多个转向缸(40)的流动,所述一个或多个转向缸(40)提供所述车辆(210)在期望的转向方向上的转向,其中所述优先级阀(20)使利用所述第一转向构件(10)进行的转向优先于利用所述第二转向构件(50)进行的转向,其中第二转向阀单元(100)设置成包括第二转向阀(110),其特征在于,所述优先级阀(20)通过液压流体负载管线(24)连接到所述第二转向阀单元(100),并且所述第二转向阀(110)就所述液压流体负载管线而言能够与比例流量控制阀(120)以功能上可操作的方式串联,其中在第一运转模式中,当所述第一转向构件(10)没有被操作时,所述第二转向阀(110)和/或所述比例流量控制阀(120)至少由所述第二转向构件(50)控制,而在第二运转模式中,当所述第一转向构件(10)被操作时,所述第二转向阀单元(100)和所述第一转向阀单元(30)同时被使用。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第二转向阀(110)由接通/切断信号控制,以使所述车辆在期望的转向方向上转向。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述比例流量控制阀(120)由PWM信号、PFM信号或PSM信号中的一种来控制,所述PWM信号、PFM信号或PSM信号能够响应于所述第二转向构件(50)而施加到所述比例流量控制阀(120),以控制转向特性。
16.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,如果检测到所述第一转向构件(10)的转向运动,则所述优先级阀(20)根据在所述优先级阀(20)与所述第一转向阀单元(30)之间的液压流体负载管线(32)中的至少一个压力信号来引导所述液压流体中的一部分的流动。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,如果在所述优先级阀(20)与所述第一转向阀单元(30)之间的所述液压流体负载管线(32)中的压力等于或超过预定的压力极限,则所述第二转向阀单元(100)被切断;并且,所述第二转向阀单元(100)的切断是通过电动方式、电子方式或液压方式中的一种而实现的。
18.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,如果检测到所述第二转向构件(50)的转向动作并且所述第一转向构件(10)没有执行转向,则所述比例流量控制阀(120)被触发,其中,同时所述第二转向阀(110)被控制成提供由所述第二转向构件(50)的转向动作指示的、期望的转向方向。
19.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述车辆(210)的超过速度阈值的高行驶速度阻止了选择采用所述第二转向构件(50)的转向模式。
20.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,选择采用所述第二转向构件(50)的转向模式阻止了所述车辆(210)的超过速度阈值的高行驶速度。
21.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,选择与采用所述第二转向构件(50)的所述转向模式不相容的档位阻止了选择采用所述第二转向构件(50)的转向模式。
22.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,选择采用所述第二转向构件(50)的转向模式阻止了选择与采用所述第二转向构件(50)的所述转向模式不相容的档位。
23.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,在第二运转模式下,如果通过测量负载信号管线上的压力和/或通过测量检测转向、转向方向或转向速度中的至少一项而检测到所述第一转向构件(10)的转向动作,则所述第二转向阀单元(100)被触发,其中,所述第二转向阀单元(100)和所述第一转向阀单元(30)同时向所述转向缸(40)提供液压流体流,并因此增强了操作者的动作对所述第一转向构件(10)的影响。
24.一种车辆(210),所述车辆(210)包括根据权利要求1至12中的任一项所述的液压转向系统(200)。
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